激光深熔焊（Laser Deep Penetration Welding, LDPW）技术具有高效性、稳定性、适用材料范围广的特点，且易于实现自动化、智能化制造。相较于传统焊接方法具有大的焊缝深宽比、窄的热影响区、变形小、焊接质量稳定以及低污染等优势。在激光深熔焊过程中，热源模型是模拟熔池行为的关键因素之一。热源模型的准确性直接影响熔池温度场和流动场的预测，从而决定焊接质量。因此热源模型的研究对于激光焊接熔池研究具有一定的理论意义与工程应用价值。

基于上述研究背景，广东省科学院中乌焊接研究所高能束流加工研发团队采用双椭球热源模型和旋转高斯热源模型所组成的自适应组合热源，模拟激光深熔焊接过程。通过试验结果验证了模型的正确性，还定量研究了不同工艺参数对熔池行为的影响。研究工作为精确计算激光熔覆、激光送粉增材制造过程温度场和残余应力场奠定了基础。

相关研究成果发表在国际材料领域期刊《Journal of Laser Applications》, 广东省科学院中乌焊接研究所为论文第一单位与通讯单位，杨茂鸿博士为论文第一作者。该研究获得了广东省科学院发展专项资金项目的支持。

论文信息：

Maohong Yang, Detao Cai, Shiyi Gao, Weiping Fang, Ziyi Luo, Jiankang Huang, Illiashenko Yevhenii, Vitalii Shevchenko; Research on the behavior of molten pool in laser deep-penetration welding. J. Laser Appl. 1 November 2024; 36 (4): 042049.

原文链接：https://doi.org/10.2351/7.0001662

图 热源模型示意图

图 实验设备和模型验证